一种PCB加工用内冷装置的制作方法

一种pcb加工用内冷装置
技术领域
[0001]
本实用新型涉及一种pcb加工技术领域，具体涉及一种pcb加工用内冷装置。


背景技术：

[0002]
线路板，也即印刷线路板，又称pcb或印制电路板，是电子工业的重要部件之一，现今航天、交通、电子、电机、医疗、建筑等产业产品已被现代人所广泛使用，在节能及轻量需求下，对pcb的使用越来越多，其中包括柔性板、硬板，软硬结合板等。由于电子产品的轻薄化和多功能化的趋势，国内外对未来pcb生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度、高精度、细孔径、细导线、细间距、高可靠、多层化、高速传输、轻量、薄型方向发展。因此，pcb加工对pcb加工设备要求极为严格。pcb在机械加工过程中容易出现由于热量引起的各种各样的问题导致板质量不佳，如何保证加工质量，避免出现钉头、残胶、铜瘤、灯芯等问题以及如何降低刀具磨损、断裂等问题成了加工的重点。虽然，在机械加工中具有使用内冷加工的方式对工件进行加工，但是由于pcb材质的复杂性以及其对功能使用的高要求，传统机械加工的内冷加工方式并不适用。另一方面，钻削过程中会产生大量的切屑，而这些切屑很容易进入内冷输送孔道，导致内冷输送孔道堵塞，使得冷却液无法流通，致使冷却失效，钻头高温作业，影响加工效果。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种pcb加工用内冷装置，该pcb加工内冷装置可以直接减少刀具与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优。
[0004]
为了达到上述目的，本实用新型采用以下方案：
[0005]
一种pcb加工用内冷装置，包括依次连接的主轴、刀具夹头和刀具，所述pcb加工用内冷装置还包括：
[0006]
压力旋转接头，连接在主轴相对于刀具夹头的另一端；
[0007]
用于将制冷介质输送至刀具的内冷输送管，所述内冷输送管设置于所述压力旋转接头、主轴和刀具夹头内，且从所述压力旋转接头向所述刀具夹头延伸；
[0008]
冷却介质多通接口，设置于所述压力旋转接头上，且与所述内冷输送管相连通。
[0009]
进一步的，所述pcb加工用内冷装置还包括：
[0010]
pcb用压力脚，其套设于所述刀具夹头上且可相对所述刀具夹头上下移动；
[0011]
升降装置，其与所述pcb用压力脚连接且驱动所述pcb用压力脚相对所述刀具夹头上下移动。
[0012]
进一步的，所述pcb用压力脚的下端设有可随所述pcb用压力脚相对所述刀具夹头上下同步移动的清洁毛刷。
[0013]
进一步的，所述冷却介质多通接口包括多个输入口和一个输出口，所述输出口与所述内冷输送管连接；所述冷却介质多通接口内设有用于各个所述输入口开启或关闭的电
磁阀。
[0014]
进一步的，所述压力旋转接头包括固定部和与所述固定部可转动连接的旋转部；所述冷却介质多通接口设于所述固定部上且与所述内冷输送管相连通；所述主轴的一端与所述旋转部连接。
[0015]
进一步的，所述主轴上设有温度传感器和压力传感器；所述温度传感器和压力传感器均相贴紧所述内冷输送管的侧壁上。
[0016]
进一步的，所述刀具的下端具有切割斜面，所述切割斜面上设置有至少一个内冷输送孔，且内冷输送孔与所述内冷输送管相连通；所述刀具上还具有螺纹槽和过渡段；所述螺纹槽设于所述刀具上；所述过渡段位于所述螺纹槽的末端上。
[0017]
与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：
[0018]
1.本实用新型的pcb加工用内冷装置通过设置内冷输送管与冷却介质多通接口连接，在pcb加工时，利用冷却介质多通接口连通可输送相同或不同冷却介质的管道，将相同或不相同的冷却介质直接输送到刀具与被加工的pcb之间，减少加工时产生的热量，以最直接的方法达到减少切削热的效果，解决了其它外冷却方式难以直接减少刀具与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优，大大降低pcb加工中切削热的影响，同时也避免了热量引起的刀具磨损、断裂等问题。
[0019]
2.本实用新型的pcb加工用内冷装置通过电磁阀控制在短时间内对冷却介质进行切换或混合，可在使用过程中可大幅度提高冷却介质的最优的使用，适用于pcb板材的多元异质性材料，如pi、ptfe、pet等多种材料，以及有无填料添加以及填料多元性等，减少冷却加工时切换冷却介质以及更换外接装备等的时间，并能进行混合冷却介质加工从而提高加工效率以及其适用性，满足pcb加工需求。
[0020]
3.通过压力旋转接头设计，能够满足多种冷却介质所需压力要求，以及各种密封性，保温性等要求并使得混合时能够充分且不紊乱，能够直接转至内冷通道，直达内冷刀具，保证装置能够充分发挥内冷作用。
[0021]
4.通过主轴轴身感应器的设计，在能保障冷却介质通过所需的压力及保温能力，也可以对实时条件进行监控，并保证主轴安全，在合理的环境参数下工作。
附图说明
[0022]
下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0023]
图1是本实用新型的pcb加工用内冷装置的结构示意图。
[0024]
图2是本实用新型的pcb加工用内冷装置的局部结构示意图。
[0025]
图3是本实用新型的pcb加工用内冷装置的刀具的仰视结构示意图。
[0026]
图4是本实用新型加工pcb的示意图。
[0027]
图中包括：
[0028]
压力旋转接头1、固定部11、旋转部12、主轴2、刀具夹头3、内冷输送管4、冷却介质多通接口5、pcb用压力脚6、升降装置7、温度传感器8、压力传感器9、清洁毛刷10、刀具13、内冷输送孔14。
具体实施方式
[0029]
为便于本领域技术人员理解本实用新型，下面将结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0030]
结合以下实施例对本申请作进一步描述。
[0031]
如图1至图4，一种pcb加工用内冷装置，包括压力旋转接头1、主轴2和刀具夹头3，所述主轴2位于所述刀具夹头3和所述压力旋转接头1之间；所述pcb加工用内冷装置还包括内冷输送管4和冷却介质多通接口5。其中，内冷输送管4设于所述压力旋转接头1、主轴2和刀具夹头3内且从所述压力旋转接头1刀具夹头3向所述刀具夹头3延伸；冷却介质多通接口5设于所述压力旋转接头1上且分别与所述内冷输送管4相连通。
[0032]
该pcb加工用内冷装置通过设置内冷输送管4与冷却介质多通接口5连接，在pcb加工时，压力旋转接头1带动主轴2和刀具夹头3旋转加工。冷却介质多通接口5连通可输送相同或不同冷却介质的管道，将相同或不相同的冷却介质直接输送到刀具13与被加工的pcb之间，减少加工时产生的热量，以最直接的方法达到减少切削热的效果，解决了其它外冷却方式难以直接减少刀具13与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优，大大降低pcb加工中切削热的影响，同时也避免了热量引起的刀具13磨损、断裂等问题。具体实施时，在设置与冷却介质多通接口内的电磁阀控制下，可以切换不同的输入口，也可以同时开启多个输入口，将不同介质混合在一起。
[0033]
优选的，所述冷却介质多通接口5包括多个输入口和一个输出口；所述冷却介质多通接口5内设有用于各个所述输入口开启或关闭的电磁阀。利用电磁阀控制在短时间内对冷却介质进行切换或混合，并可在使用过程中，对冷却介质进行混合使用即三口全开或两两同时打开，可对冷却介质在旋转接头处混合通过主轴2的内冷输送管4直达刀具夹头3的内冷输送管4，可在使用过程中可大幅度提高冷却介质的最优的使用，适用于pcb板材的多元异质性材料，如pi、ptfe、pet等多种材料，以及有无填料添加以及填料多元性等，减少冷却加工时切换冷却介质以及更换外接装备等的时间，并能进行混合冷却介质加工从而提高加工效率以及其适用性，满足pcb加工需求。
[0034]
在本具体实施方式中，所述冷却介质多通接口5为冷却介质四通接口。具体的，所述冷却介质多通接口5包括三个输入口和一个输出口。在pcb内冷加工时，通过压力旋转头将相同或不相同的冷却介质从输入口出来，对冷却介质进行混合使用，即三个输入口全开或两两同时打开，通过内冷输送管4输至刀具13，并将冷却介质直接作用于刀具13和pcb板之间，使降温效果达到最优，能够大幅度降低切削热所带来的影响。当然，在某些具体实施方式中，根据需求，冷却介质多通接口5可以为三通接口、五通接口、六通接口、七通接口等。
[0035]
为了使内冷输送管4与冷却介质多通接口5拆装方便，所述内冷输送管4与冷却介质多通接口5螺纹连接。
[0036]
压力旋转接头1包括固定部11和与所述固定部11可转动连接的旋转部12；所述冷却介质多通接口5设于所述固定部11上且分别与所述内冷输送管4相连通；所述主轴2的一端与所述旋转部12连接。通过设置压力旋转接头1，能够满足多种冷却介质所需压力要求，具有良好的密封性，保温性，不仅可以利用旋转部12旋转带动主轴2、刀具夹头3以及刀具13同步旋转，有利于pcb加工，自动化高，而且将各个输入口的冷却介质进行充分混合，能够直接转至内冷输送管4，直达内冷刀具13，保证装置能够充分发挥内冷作用。
[0037]
其中，所述主轴2的一端通过轴承与所述旋转部12连接。通过轴承使主轴2和旋转部12连接在一起，有助于实现旋转部12带动主轴2、刀具夹头3和刀具13旋转以便于pcb加工。同时，所述刀具夹头通过轴承接入内冷输入管且与所述主轴可转动部分相接转动，且夹头入口位带有毛刷。
[0038]
所述主轴2上设有温度传感器8和压力传感器9；所述温度传感器8和压力传感器9均相贴紧所述内冷输送管4的侧壁上。通过设置温度传感器8和压力传感器9能够在冷却介质通过内冷输送管4时，能保障冷却介质通过所需的压力及保温能力，也可以对实时条件进行监控，并能够保证主轴2的安全保护，在合理的环境参数下工作。在输送冷却介质的过程中，通过温度传感器和压力传感器判断温度和压力是否达到设定值，当达到设定值后开始加工pcb；在加工过程中温度传感器和压力传感器实时监测温度和压力值，当温度和压力值超过警戒值时则主轴停止工作。
[0039]
在本具体实施方式中，所述pcb加工用内冷装置还包括刀具13和内冷输送孔14。其中，刀具13相配合套设于所述刀具夹头3上；所述刀具13的下端具有切割斜面；内冷输送孔14设于所述切割斜面上且与所述内冷输送管4相连通。通过在切割斜面上设置内冷输送孔14，可以将相同或不相同的冷却介质经过内冷输送管4，流入内冷输送孔14，直接输送到刀具13与被加工的pcb之间，有助于对pcb进行润滑、降温以及气体排屑，减少加工时产生的热量，以最直接的方法达到减少切削热的效果，解决了其它外冷却方式难以直接减少刀具13与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优，大大降低pcb加工中切削热的影响，同时也避免了热量引起的刀具13磨损、断裂等问题。
[0040]
优选的，所述切割斜面具有2个；所述内冷输送孔14具有2个。通过设置在2个切割斜面上设置2个内冷输送孔14可以均匀对pcb进行润滑、降温以及气体排屑，加快减少加工时产生的热量。内冷输送孔设置为螺旋式，采用螺旋式内冷孔，可使刀具加工产生的切削热均匀冷却，有效避免因冷却不均对加工效果产生影响，改善冷却效果。当然，在某些具体实施方式中，可以根据需求，根据不同类型刀具13上的切割斜面的数量合理设置内冷输送孔14的数量，还可以设置内冷输送孔14的数量为1个、3个、4个、5个等。
[0041]
该pcb加工用内冷装置还包括pcb用压力脚6和升降装置7。其中，pcb用压力脚6套设于所述刀具夹头3上且可相对所述刀具夹头3上下移动；升降装置7与所述pcb用压力脚6连接且驱动所述pcb用压力脚6相对所述刀具夹头3上下移动。所述升降装置7为气缸或电缸或液压缸。在pcb加工时，通过升降装置7驱动pcb用压力脚6向下移动，对pcb压紧，满足内冷加工需求，而且可以根据pcb板机械加工防止冷却介质将板材吹动影响质量所需压紧的要求。升降装置可采用气缸，pcb用压力脚通过螺丝与气缸的活塞杆固定连接，从而达到能上下抬动的功能，且pcb用压力脚中间位置开口，用于加工程中上下抬动但不影响刀具加工。
[0042]
优选的，所述pcb用压力脚6的下端设有可随所述pcb用压力脚6相对所述刀具夹头3上下同步移动的清洁毛刷10。通过设置清洁毛刷10可以自动对刀具夹头3和刀具13进行清洁，减少人工操作。
[0043]
本实用新型在加工pcb时，冷却介质多通接口通过设置在其内部的电磁阀控制下切换不同的冷却介质或将不相同的冷却介质混合，冷却介质进入冷却介质多通接口后，从冷却介质多通接口的输出口流向内冷输送管，之后依次通过内冷输送管和刀具，输送到刀具与被加工的pcb之间（如图4，刀具钻入pcb，冷却介质从刀具端部的内冷输送孔喷出）。冷
却介质多通接口通过设置在其内部的电磁阀控制下切换不同的冷却介质，指的是可以选择使用单一的冷却介质，所选择的冷却介质的输入口的电磁阀打开供冷却介质进入后，再从输出口流出，依次通过内冷输送管和刀具，输送到刀具与被加工的pcb之间。将不相同的冷却介质混合，是指选择使用多种冷却介质，所选择的冷却介质的输入口的电磁阀打开供冷却介质进入后，多种冷却介质在冷却介质多通接口内完成混合后从输出口流出，依次通过内冷输送管和刀具，输送到刀具与被加工的pcb之间。在具体工作时，所选择的冷却介质种类可根据所加工的pcb规格进行预先设定，用于混合的冷却介质种类及比例也是同理。
[0044]
在加工过程中，冷却介质直接作用在刀具和被加工pcb之间，直接对其进行冷却。内冷输入管不随主轴旋转，根据所需加工的pcb以及使用的冷却介质，合理的控制刀具喷出的冷却介质能很好的作用于被加工pcb上，使得被加工pcb不会因为切削热的产生出现软化等问题。本加工方法缩短更换冷却介质的时间，大幅提高冷却介质的最优使用，有效提高了加工效率，减少加工时产生的热量，以最直接的方法达到减少切削热的效果，解决了其它外冷却方式难以直接减少刀具13与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优，大大降低pcb加工中切削热的影响，同时也避免了热量引起的刀具13磨损、断裂等问题。
[0045]
本实用新型的pcb加工用内冷装置通过设置内冷输送管与冷却介质多通接口连接，在pcb加工时，利用冷却介质多通接口连通可输送相同或不同冷却介质的管道，将相同或不相同的冷却介质直接输送到刀具与被加工的pcb之间，减少加工时产生的热量，以最直接的方法达到减少切削热的效果，解决了其它外冷却方式难以直接减少刀具与被加工pcb之间产生的切削热，同时减少冷却介质的损耗，使降温效果达到最优，大大降低pcb加工中切削热的影响，同时也避免了热量引起的刀具磨损、断裂等问题。本实用新型的pcb加工用内冷装置通过电磁阀控制在短时间内对冷却介质进行切换或混合，可在使用过程中可大幅度提高冷却介质的最优的使用，适用于pcb板材的多元异质性材料，如pi、ptfe、pet等多种材料，以及有无填料添加以及填料多元性等，减少冷却加工时切换冷却介质以及更换外接装备等的时间，并能进行混合冷却介质加工从而提高加工效率以及其适用性，满足pcb加工需求。通过压力旋转接头设计，能够满足多种冷却介质所需压力要求，以及各种密封性，保温性等要求并使得混合时能够充分且不紊乱，能够直接转至内冷通道，直达内冷刀具，保证装置能够充分发挥内冷作用。通过主轴轴身感应器的设计，在能保障冷却介质通过所需的压力及保温能力，也可以对实时条件进行监控，并保证主轴安全，在合理的环境参数下工作。
[0046]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0047]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
[0048]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语
ꢀ“
连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可
以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0049]
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。